冉效義
摘 要:從數(shù)學思想方法的內(nèi)涵出發(fā),論述數(shù)學思維方法在高考命題中的重要地位以及給高中數(shù)學教學的啟示。
關(guān)鍵詞:數(shù)學思想;解題;運用
數(shù)學思想方法與數(shù)學知識一樣,是人類長期發(fā)展的經(jīng)驗總結(jié)和智慧結(jié)晶,是數(shù)學知識所不能代替的;只有數(shù)學知識與思想方法并重,數(shù)學知識與思想方法相互促進,才能更深刻地理解數(shù)學,從整體上認識數(shù)學,靈活地運用數(shù)學以至實現(xiàn)數(shù)學創(chuàng)造。
一、高考中數(shù)學思想方法的基本類型
高考命題突出的數(shù)學思想包括:數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、分類與整合思想、特殊與一般思想、有限與無限思想、或然與必然思想等。這些思想的考查貫穿在數(shù)學試卷的始終。
1.數(shù)形結(jié)合思想
其實質(zhì)是將抽象的數(shù)學語言與直觀圖形結(jié)合起來,使抽象思維和形象思維結(jié)合,通過對圖形的認識,數(shù)形結(jié)合的轉(zhuǎn)化,可以培養(yǎng)思維的靈活性、形象性,使問題化難為易,化抽象為具體。數(shù)學是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的一門科學,數(shù)與形是中學數(shù)學中被研究得最多的兩個角度,數(shù)形結(jié)合是一種極富數(shù)學特點的信息轉(zhuǎn)換,它把代數(shù)方法與幾何方法中的精華都集中了起來,既發(fā)揮代數(shù)方法的一般性、解題過程的程序化、機械化優(yōu)勢,又發(fā)揮幾何方法的形象直觀特征,形成一柄雙刃的解題利劍,數(shù)軸和坐標系,函數(shù)及其圖像,曲線及其方程,復(fù)數(shù)及其復(fù)平面、向量以及坐標法、三角法、構(gòu)造圖形法等都是數(shù)形結(jié)合的輝煌成果。具體解題中的數(shù)形結(jié)合,是指對問題既進行幾何直觀的呈現(xiàn),又進行代數(shù)抽象的揭示,兩方面相輔相成,而不是簡單地代數(shù)問題用幾何方法、或幾何問題用代數(shù)方法,這兩方面都只是單流向的,信息溝通,惟雙流向的信息溝通才是最完整的數(shù)形結(jié)合。
2.函數(shù)與方程思想
函數(shù)思想是指運用函數(shù)的概念和性質(zhì),通過類比、聯(lián)想、轉(zhuǎn)化,合理地構(gòu)造函數(shù),然后去分析、研究問題,轉(zhuǎn)化、解決問題。
方程思想是指通過對問題的觀察、分析、判斷等一系列的思維過程,將問題化歸為方程問題,利用方程的性質(zhì)、定理,實現(xiàn)問題與方程的互相轉(zhuǎn)化接軌,達到解決問題的目的。
3.化歸與轉(zhuǎn)換思想
將所求問題,通過某種轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)為某個已經(jīng)解決的問題,從而使所求問題得以解決。數(shù)學問題的求解過程,實際上就是問題的轉(zhuǎn)化過程,它主要體現(xiàn)在條件由“隱”轉(zhuǎn)化為“顯”,結(jié)論由“暗”轉(zhuǎn)化為“明”,既從陌生向熟悉、復(fù)雜向簡單、間接向直接的轉(zhuǎn)化過程。注意化歸與轉(zhuǎn)化的三要素:轉(zhuǎn)化對象、轉(zhuǎn)化目標、轉(zhuǎn)化方法。
4.分類討論思想
當所求問題有不確定因素時,要將其分成幾種不同的情況進行討論解決。注意分類原則:不重、不漏;對同一次分類要按同一標準進行;問題需多級討論時,要逐級分類,不能越級劃分。
5.特殊化思想
將所求一般性問題,轉(zhuǎn)化為特殊值、特殊圖形、特殊位置……來考慮,從特殊到一般,將復(fù)雜問題簡單化解決。
高考題重在考查對知識理解的準確性、深刻性,重在考查知識的綜合靈活運用。它著眼于對數(shù)學思想方法、數(shù)學能力的考查。高考試題這種積極導向,決定了我們在教學中必須以數(shù)學思想指導知識、方法的運用,整體把握各部分知識的內(nèi)在聯(lián)系。
二、高考復(fù)習中數(shù)學思想方法的教學途徑
1.用數(shù)學思想指導基礎(chǔ)復(fù)習,在基礎(chǔ)復(fù)習中培養(yǎng)思想方法
基礎(chǔ)知識的復(fù)習中教師要充分展現(xiàn)知識形成發(fā)展過程,揭示其中蘊含的豐富的數(shù)學思想方法。如,幾何體體積公式的推導體系,集公理化思想、轉(zhuǎn)換思想、等積累比思想及割補轉(zhuǎn)換方法之大成,就是這些思想方法靈活運用的完美范例。只有通過展現(xiàn)體積問題解決的思路分析,并同時形成系統(tǒng)的、條理的、體積公式的推導線索,才能把這些思想的方法明確的呈現(xiàn)在學生的眼前;學生才能從中領(lǐng)悟到當初數(shù)學家的創(chuàng)造性思維過程,這對激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,形成數(shù)學思想,掌握數(shù)學方法的作用是不可低估的。深化學生圖象變換的認識,提高了學生解決問題的能力及觀點。
2.用思想方法指導解題練習
在問題解決中運用思想方法,提高學生自覺運用數(shù)學思想方法的意識,注意分析探求解題思路時數(shù)學思想方法的運用。解題的過程就是在數(shù)學思想的指導下,合理聯(lián)想、提取相關(guān)知識,調(diào)用一定數(shù)學方法加工、處理題設(shè)條件及知識,逐步縮小題設(shè)與題斷間的差異過程。
調(diào)整思路,克服思維障礙時,注意數(shù)學思想方法的運用。通過認真觀察,以產(chǎn)生新的聯(lián)想;分類討論,使條件確切,結(jié)論易求;化一般為特殊,化抽象為具體,使問題簡單等都值得我們一試。分析、歸納、類比等數(shù)學思維方法,數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化等數(shù)學思想是走出思維困境的武器與指南。用數(shù)學思想指導知識、方法的靈活運用,進行一題多解的練習,培養(yǎng)思維的發(fā)散性、靈活性、敏捷性;對習題靈活變通,引申推廣,培養(yǎng)思維的深刻性,抽象性;組織引導對解法的簡捷性的反思評估,不斷優(yōu)化思維品質(zhì),培養(yǎng)思維的嚴謹性、批判性。
數(shù)學思想方法是高中數(shù)學的靈魂,是數(shù)學高考命題的靈魂,掌握數(shù)學思想方法是形成能力的必要條件。因此在平時的學習中要能動地、創(chuàng)造性地解題,需重視數(shù)學思想方法的運用。
(作者單位 甘肅省安定區(qū)西鞏驛中學)